一種改進的單神經(jīng)元二自由度PID控制

提出一種單神經(jīng)元二自由度PID 控制方法，將前饋型二自由度PID 的五個參數(shù)分別
對應(yīng)于單神經(jīng)元的五個權(quán)值，將二次型性能指標(biāo)Pe2 (k) + QΔu 2 (k)作為控制算法中加權(quán)系數(shù)學(xué)習(xí)的優(yōu)化目標(biāo)，由權(quán)值的在線調(diào)整來整定PID 參數(shù)。通過MATLAB 對指定對象進行仿真，得到了良好的控制效果，比傳統(tǒng)的單神經(jīng)元二自由度PID 控制在性能上得到了提高。
關(guān)鍵詞：單神經(jīng)元；二自由度PID；二次型性能指標(biāo)；仿真
由于 PID 調(diào)節(jié)器具有結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)態(tài)性能好、可靠性高等優(yōu)點，因而在工業(yè)控制領(lǐng)域
中有著廣泛的應(yīng)用。在控制系統(tǒng)的設(shè)計過程中，“干擾抑制的最佳整定”和“給定跟蹤的最佳整定”是主要關(guān)注的兩個問題。由于傳統(tǒng)的PID 控制中只有一組參數(shù)可供設(shè)定，往往無法實現(xiàn)干擾抑制特性與給定跟蹤特性同時達到最佳的能力，因此，二自由度PID 的思想在1963年被Isaac M. Horowitz 提出[1]。有兩組PID 參數(shù)可供設(shè)定，一組參數(shù)用來保證“擾動抑制性能最佳”，另一組用來保證“給定跟蹤性能最佳”，從而使兩特性同時達到最優(yōu)。這樣既可以提高控制系統(tǒng)設(shè)計的自由度，又可以改善系統(tǒng)的性能，提高控制品質(zhì)。
本文將單神經(jīng)元與二自由度 PID 控制相結(jié)合，通過單神經(jīng)元的權(quán)值修正來解決二自由
度PID 控制中的參數(shù)整定問題，使控制系統(tǒng)更加靈活，具有自學(xué)習(xí)和自適應(yīng)能力。